王超

摘 要：文章探究了將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用在現(xiàn)代城市的規(guī)劃和管理工作中，從城市現(xiàn)狀分析、輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)決策、土地利用功能區(qū)劃、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)計(jì)算以及規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)比較等方面進(jìn)行介紹，表明地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用有助于提高現(xiàn)代城市規(guī)劃管理的水平和效率。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；城市規(guī)劃；應(yīng)用

城市在發(fā)展和擴(kuò)張過(guò)程中，不可避免的會(huì)引發(fā)城市的環(huán)境污染、住房短缺、交通擁擠等問(wèn)題。隨著城市化的進(jìn)程的深入，城市規(guī)劃和管理的工作量也急劇上升，傳統(tǒng)的城市規(guī)劃和管理方法已經(jīng)逐漸不能適應(yīng)現(xiàn)代城市發(fā)展的要求。采用科學(xué)、先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行城市規(guī)劃和管理工作是相關(guān)從業(yè)人員不斷努力的方向。地理信息系統(tǒng)（GIS）在管理和分析城市空間特征和海量數(shù)據(jù)方面表現(xiàn)出其科學(xué)、準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)的特征，基于GIS的管理和分析是合理決策、城市輔助規(guī)劃和管理的先進(jìn)的技術(shù)手段。

一、城市地理信息系統(tǒng)的產(chǎn)生

現(xiàn)在城市的規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作過(guò)程中，出現(xiàn)的問(wèn)題復(fù)雜多樣。這些問(wèn)題本質(zhì)上可以分為兩個(gè)方面，一方面是由于城市的自身原因決定的；另一方面是采用的研究方法的原因造成的。城市發(fā)展的進(jìn)程是客觀(guān)存在的，而規(guī)劃設(shè)計(jì)的研究方法也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，目前大多數(shù)城市存在的問(wèn)題，是傳統(tǒng)的工作思路逐漸無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代城市人口的高度密集性和城市設(shè)施的種類(lèi)多樣性的特征，城市信息的快速變更需要技術(shù)上的措施來(lái)進(jìn)行搜集；傳統(tǒng)的技術(shù)設(shè)備在存儲(chǔ)大量信息，處理和分析這些數(shù)據(jù)的功能不能完全勝任城市化發(fā)展的要求。要在短期之內(nèi)改變現(xiàn)代城市的基礎(chǔ)功能，這方面的努力是基本不可能完成的，而在短期內(nèi)采用先進(jìn)技術(shù)則可以使得問(wèn)題得到很好的解決。軟件技術(shù)在處置信息的科學(xué)性和系統(tǒng)論上的優(yōu)勢(shì)正逐步解決現(xiàn)代城市化過(guò)程出現(xiàn)的種種問(wèn)題，地理信息系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用，是城市規(guī)劃和管理的強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

二、GIS在城市規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)用概述

目前，從我國(guó)的城市規(guī)劃層次上來(lái)講，可以分為城市總體規(guī)劃、詳細(xì)規(guī)劃和一般的城市設(shè)計(jì)，在一些大、中城市的規(guī)劃中，將總體規(guī)劃和詳細(xì)規(guī)劃更加細(xì)分為分區(qū)規(guī)劃。作為一種技術(shù)手段，地理信息系統(tǒng)可以提供給城市規(guī)劃師全新的研究思路和技術(shù)手段，其可以滲透入到城市規(guī)劃設(shè)計(jì)的每個(gè)階段。

（一）城市現(xiàn)狀分析與輔助設(shè)計(jì)。城市規(guī)劃現(xiàn)狀分析包括對(duì)城市區(qū)域的經(jīng)濟(jì)活力、自然環(huán)境、已有建筑及工程設(shè)施等四種類(lèi)型。地理信息系統(tǒng)的空間查詢(xún)、分析和制圖模塊，可以將以上四種調(diào)查內(nèi)容的數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集統(tǒng)計(jì)、分類(lèi)計(jì)算，最后可以形成各種圖表。目前采用3D技術(shù)與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合，有時(shí)候再輔助使用遙感圖像以及地面攝影照片等資源，多方面的技術(shù)應(yīng)用可以將城市的真實(shí)空間轉(zhuǎn)化成虛擬的空間，有助于規(guī)劃師身臨其境進(jìn)行現(xiàn)狀分析。

輔助設(shè)計(jì)的功能表現(xiàn)在城市道路網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、市政工程中各種管線(xiàn)設(shè)計(jì)。生成道路網(wǎng)的具體方法是將城市地形圖與城市功能區(qū)劃圖疊加起來(lái)表示，然后在新的專(zhuān)題圖上規(guī)劃各個(gè)道路的中心線(xiàn)，這樣就形成了路網(wǎng)的初步模型，隨后使用地理信息系統(tǒng)的buffer功能，按指定規(guī)劃紅線(xiàn)寬度自動(dòng)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)道路長(zhǎng)度、面積，最終生成道路紅線(xiàn)。市政工程管線(xiàn)設(shè)計(jì)思路和方式與道路網(wǎng)基本一致，在設(shè)計(jì)中以各條管線(xiàn)凈距作為buffer的半徑，這樣既滿(mǎn)足了規(guī)劃設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)利用地形坡度以及管道長(zhǎng)度自動(dòng)量算，減少了傳統(tǒng)工作的計(jì)算量，再配合相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)程序，快速實(shí)現(xiàn)管徑計(jì)算和管網(wǎng)平差計(jì)算。

（二）預(yù)測(cè)分析和輔助決策。地理信息系統(tǒng)的預(yù)測(cè)分析功能包括內(nèi)容廣泛，預(yù)測(cè)分析主要是使用地理信息系統(tǒng)的空間疊加、空間查詢(xún)以及空間分析功能對(duì)城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)過(guò)程中的問(wèn)題建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行科學(xué)的分析研究，規(guī)劃師可以通過(guò)輔助模型模擬的結(jié)果進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。傳統(tǒng)城市規(guī)劃工作常采用的方法，一般是根據(jù)多年積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行定性分析和傳統(tǒng)計(jì)量統(tǒng)計(jì)模型分析，這樣往往忽視了城市中各個(gè)要素之間在大的空間尺度上的互相聯(lián)系。與地理信息系統(tǒng)建立的模型相比較，這樣的模型顯的較為粗放，很多時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)一定的偏差。使用地理信息系統(tǒng)建立規(guī)劃預(yù)測(cè)分析模型，是目前城市GIS規(guī)劃設(shè)計(jì)中的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

（三）經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)計(jì)算。地理信息系統(tǒng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，其特點(diǎn)是可以按相應(yīng)的功能區(qū)別進(jìn)行分層，這樣的分層處理可以在城市的規(guī)劃中快速的實(shí)現(xiàn)按各個(gè)功能要素的分類(lèi)、量算及統(tǒng)計(jì)工作，比如快速準(zhǔn)確的得到城市中的建筑使用面積、綠地占地面積、道路和管線(xiàn)的長(zhǎng)度等方面的直觀(guān)數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)還在于其強(qiáng)大的分類(lèi)和表格功能，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊，可以得到城市的用地平衡表、用地比例、土地利用率等統(tǒng)計(jì)圖表。

（四）規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)比較。城市在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)多種方案，對(duì)比和篩選最優(yōu)的方案也可以通過(guò)地理信息系統(tǒng)的空間疊加功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)功能是將各個(gè)規(guī)劃方案中的設(shè)計(jì)與城市實(shí)際的地質(zhì)地貌、水利水文、人口環(huán)境、氣候以及用地面積等方面的數(shù)據(jù)層進(jìn)行疊加對(duì)比分析，綜合對(duì)因素的影響來(lái)篩選最優(yōu)方案。

（五）豎向規(guī)劃。城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)在每個(gè)階段都會(huì)涉及到城市地形的合理使用，地形因素如果運(yùn)用合理可以減少工程的造價(jià)、美化城市景觀(guān)以及達(dá)到工程合理布置等目的。在地理信息系統(tǒng)里生成地形不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）模型，利用空間分析功能可以對(duì)建設(shè)場(chǎng)地的地形進(jìn)行分析，并可以快速實(shí)現(xiàn)土方精確的平衡計(jì)算。

三、結(jié)語(yǔ)

地理信息系統(tǒng)作為一個(gè)技術(shù)工具，在現(xiàn)代城市現(xiàn)狀分析與輔助設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)分析、輔助決策、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)計(jì)算、規(guī)劃方案的評(píng)價(jià)比較以及城市的豎向規(guī)劃等方面的實(shí)際工作，結(jié)合地理信息系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析和建模方面的特點(diǎn)，為城市規(guī)劃師的設(shè)計(jì)工作提供了全新的思路和工作手段，使現(xiàn)代城市規(guī)劃工作更加的快速、科學(xué)和高效。

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